一种热可逆再生环氧沥青的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种热可逆再生环氧沥青的制备方法，其是将环氧树脂主剂和含呋喃基团的化合物进行反应，得到呋喃官能化的环氧主剂材料；在环氧固化剂中加入双马来酰亚胺，进行搅拌混合，即得到马来酰亚胺的环氧固化剂材料；将上述两种材料混合，再与基质沥青进行共混获得热可逆再生环氧沥青

【技术实现步骤摘要】
一种热可逆再生环氧沥青的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种热可逆再生环氧沥青的制备方法，属于材料制备

。

技术介绍

[0002]钢桥具有自重轻
、
架设方便
、
施工期短等优势，被广泛的应用于大跨径桥梁中
。
普通沥青铺装材料一方面因高温下易熔融变形，另一方面与钢桥面附着力受环境复杂变化而降低，导致钢桥的铺装路面而破坏
。
环氧沥青作为一种热固性的复合材料，不仅具有普通沥青高弹性和行车舒适性，同时还具有高粘结力和气候耐久性，因此在跨江跨海钢桥铺装中得到广泛应用
。
[0003]环氧沥青是由沥青与环氧树脂
、
固化剂以及增容剂按照一定的比例制备形成的热固性材料
。
在使用过程中，环氧沥青一经固化形成三维交联网络，无法再次发挥粘结料的性能，难以再生利用
。
随着现有环氧沥青材料的广泛应用，可以预见同时会产生大量环氧沥青路面废料不可避免
。
因此，设计一种可再生利用环氧沥青，可为缓解道路工程材料短缺
、
减少固废污染贡献力量
。
目前，基于热可逆再生环氧沥青材料仍然是空白
。

技术实现思路

[0004](
一
)
要解决的技术问题
[0005]为了解决目前的环氧沥青材料老化后性能无法再次利用的难题，本专利技术提供一种热可逆再生环氧沥青的制备方法
。
[0006](
二
)
技术方案
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
[0008]一种热可逆再生环氧沥青的制备方法，其包括以下步骤：
[0009]S1、
将环氧树脂主剂和含呋喃基团的化合物进行反应，得到呋喃官能化的环氧主剂材料；
[0010]S2、
在环氧固化剂中加入双马来酰亚胺，进行搅拌混合，即得到马来酰亚胺的环氧固化剂材料；
[0011]S3、
将获得呋喃官能化的环氧主剂材料与马来酰亚胺的环氧固化剂材料混合获得混合材料；
[0012]S4、
将步骤
S3
的混合材料与基质沥青进行共混，即得到具有热可逆再生功能的环氧沥青
。
[0013]如上所述的制备方法，优选地，在步骤
S1
中，所述环氧树脂主剂为
E51
和
E44
，含呋喃基团的化合物为呋喃甲胺
、2
‑
呋喃酰氯中一种或两种
。
进一步，优选所述
E51
和
E44
与含呋喃基团的化合物的用量比为质量比
25
～
40
：
25
～
40
：
20
～
80。
[0014]如上所述的制备方法，优选地，在步骤
S1
中，反应条件为
40
～
150℃
，反应时间为
30
～
80min。
[0015]如上所述的制备方法，优选地，在步骤
S2
中，所述环氧固化剂为
593、T31
中的一种
或两种；环氧树脂固化剂和双马来酰亚胺的质量比为
25
～
100
：
20
～
75。
[0016]进一步地，环氧固化剂优选为环氧固化剂
593
与
T31
按质量比为
25
～
50
：5～
120
的混合物
。
[0017]如上所述的制备方法，优选地，在步骤
S2
中，所述搅拌混合的条件为
25
～
35℃
，搅拌的速率为
300
～
500rpm
，搅拌的时间为
30
～
60min。
[0018]如上所述的制备方法，优选地，在步骤
S3
中，所述呋喃官能化的环氧主剂材料与马来酰亚胺的环氧固化剂材料的用量按质量比例
40
～
60
：
40
～
60
混合
。
[0019]如上所述的制备方法，优选地，在步骤
S4
中，所述基质沥青的牌号为
70#
或
90#。
[0020]如上所述的方法，优选地，在步骤
S4
中，混合材料与基质沥青的质量比为
40
～
70
：
30
～
60。
[0021]如上所述的制备方法，优选地，在步骤
S4
中，使用时，热可逆再生功能的环氧沥青在剪切搅拌温度为
130
～
160℃
，时间为
0.5
～
2h
后使用
。
[0022]一种由如上制备方法获得的热可逆再生功能的环氧沥青
。
[0023]本专利技术通过化学接枝的方法将含呋喃基团的化合物接枝到环氧主剂材料上，同时在固化剂中引入了双马来酰亚胺，构建了
Diels
‑
Alder(DA
反应
)
热可逆反应的环氧交联网络，由此制备了具有热可逆再生环氧沥青材料；通过引入热可逆的环氧交联网络在不影响环氧沥青材料性能的基础上，赋予了环氧沥青材料循环利用的性能
。
[0024](
三
)
有益效果
[0025]本专利技术的有益效果是：
[0026]本专利技术提供的一种热可逆再生环氧沥青的制备方法，采用含呋喃基团的化合物对环氧树脂主剂进行反应，并在固化剂中引入双马来酰亚胺，然后以一定比例加入基质沥青中，制备得到改性的环氧沥青，制备的改性沥青具有优良的高低温性能
、
力学性能以及粘结性能，同时构建的可逆交联三维网络，能够在一定温度条件实现环氧沥青的可再生利用；该制备方法能够解决现有环氧沥青难以再生利用的难题
。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
(1)
本专利技术提供的热可逆再生环氧沥青的制备方法，填补了环氧沥青不可再生利用的空白；
(2)
构建的热可逆的环氧沥青具有传统环氧沥青相当的路用性能
。
具体实施方式
[0028]本专利技术采用含呋喃基团的聚合物对环氧树脂进行反应，并引入双马来酰亚胺，然后加入沥青中，制备得到热可逆的环氧沥青
。
该环氧沥青在室温下能够形成交联固化形成三维网络结构，具有良好的粘结性和力学性能，在特定温度下能够发生
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种热可逆再生环氧沥青的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
S1、
将环氧树脂主剂和含呋喃基团的化合物进行反应，得到呋喃官能化的环氧主剂材料；
S2、
在环氧固化剂中加入双马来酰亚胺，进行搅拌混合，即得到马来酰亚胺的环氧固化剂材料；
S3、
将获得呋喃官能化的环氧主剂材料与马来酰亚胺的环氧固化剂材料混合获得混合材料；
S4、
将步骤
S3
的混合材料与基质沥青进行共混，即得到具有热可逆再生功能的环氧沥青
。2.
如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤
S1
中，所述环氧树脂主剂为
E51
和
E44
，含呋喃基团的化合物为呋喃甲胺
、2
‑
呋喃酰氯中一种或两种
。3.
如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述
E51
和
E44
与含呋喃基团的化合物的用量比为质量比
25
～
40
：
25
～
40
：
20
～
80
，反应条件为
40
～
150℃
，反应时间为
30
～
80min。4.
如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤
S2
中，所述环氧固化剂为
593、T31
中的一种或两种；环氧树脂固化剂和双马来酰亚胺的质量比为
25
～
100
：
20
～
75。5.

【专利技术属性】
技术研发人员：郭明洋，魏炜，王涛，牛晨，李响，郭宇明，肖书影，杨一凡，王景泽，
申请(专利权)人：北京市公联公路联络线有限责任公司，
类型：发明
国别省市：